Сейчас всё чаще можно встретить в описании ножей термин «порошковая сталь». В данной статье мы расскажем, что же это за новый материал, будет ли нож из него крепче и долговечнее привычной нам стали. Для этого потребуется изучить саму технологию процесса изготовления и историю возникновения этого сплава.

Клинок из порошковой стали
Клинок из стали ELMAX.

История

Первыми, кто её изготовил, были индусы. Они ещё в конце VII века до нашей эры сделали железную колонну именно из порошковой стали. Она была весом почти 6 тонн и длиной около 7 метров. Что самое интересное, эта колонна отлично сохранилась до наших дней! Однако широко использовать данную технологию начали только в 60х годах XX века. В США пытались повысить твёрдость путём введения легирующих добавок.

Состав и свойства ножа из порошковой стали

Для ножей из порошковой стали используются разных виды сплавов. От того, какие металлы в составе, будут зависеть характеристики каждого конкретного ножа.

Виды добавок:

Металл Свойства
Молибден

 

 Молибден делает нож крепким и устойчивым к нагреванию. Бренды ножей из Японии обычно содержат до 8% молибдена. Это одна из причин, почему японские клинки славятся высоким качеством.
Хром

 

 Влияет на стойкость к износу и твёрдость, но снижает прочность. Такие ножи имеют стойкость к коррозии, не требуют частой заточки.

Сталь, содержащая 13% и более хрома, называют нержавеющей. Однако она также требует ухода.

 
Ванадий

 

 Влияет на стойкость к износу и твёрдость, однако снижает прочность.

 
Молибден Влияет на стойкость к износу и твёрдость. Делает сплав более вязкой и прочной.

 

 
Никель Влияет на износостойкость и твёрдость.

 
Кремний Влияет на износостойкость и твёрдость.

 
Вольфрам Увеличивает твёрдость, но снижает прочность.

 
Марганец Делает ножи прочнее, жёстче, повышает износостойкость стали. Делают структуру сплава зернистой. Почти все сплавы для ножей его содержат.
Никель Делает сплав более вязким, твёрдым, наделяет антикоррозийными свойствами. Например, AUS-6, AUS-8, L-6.
Кремний Способствует крепости ножа.

Для того чтобы глубже погрузиться в данную тему, нам потребуется разобраться в составе современной стали.

Итак, в настоящее время большинство сталей (по ТО) имеют структуру:

Структура сталей
Схема структуры большинства сталей.

мартенсит + карбиды (+ остаточный аустенит + неметаллические включения и т.д.).

Рассмотрим каждые из этих частиц:

  • карбиды твёрдые, но хорошо ломаются. Они крупнее других частиц и поэтому плохо распределяются между ними. Из-за этого может страдать прочность изделия;
  • мартенсит легче и прочнее, чем карбид, но более тягучие, чем карбиды.

Технология изготовления порошковой стали

От того, как много карбидов, и насколько хорошо они распределены, будет зависеть прочность готового ножа. Большое количество мартенситов ведёт к большей гибкости и меньшей твёрдости.

Карбиды – это крупные частицы, и распределение будет неравномерным.

Поэтому качество изделий из такой стали сложно заранее предсказать. Они могут плохо поддаваться шлифовке, гнуться и ломаться.

Чтобы добиться высокой прочности, нужно улучшать распределение частиц.

Как же этого можно добиться? Технология изготовления довольно сложна:

Для этого размер карбида делают не очень большим, распыляя сталь в виде порошка, микрочастицы которого похожи на слитки. Их теперь можно быстрее охладить (т.е. кристаллизировать).

  1. Далее идёт обработка и прессовка под высоким давлением.
  2. Далее идёт сплавление твердофазное и двухфазное. В сплав возможно добавлять самые различные добавки. Это позволит улучшить необходимые показатели.
  3. Полученная из порошка сталь на выходе получается прочнее обычной (даже при одинаковой твёрдости).
Изготовление порошковой стали
Процесс изготовления стали из порошка.

Порошковая сталь для ножей плюсы и минусы.

У порошковой стали есть не только существенные плюсы, но и некоторые минусы. Рассмотрим их:

  1. Дорогое производство. Для создания порошковой стали требуется более сложное и дорогое оборудование. На обычных станках невозможно повторить всю многоступенчатую технологию.
  2. Высокая цена готовых изделий. Она, в свою очередь, вытекает из стоимости производства.
  3. Трудность в заточке. За счёт того, что на выходе получается очень крепкий металл, снять верхний слой с него становится сложно. Обычная заточка для ножей вряд ли справится с такой задачей.

Плюсов больше:

  1. Гибкость.
  2. Прочность.
  3. Точность.
  4. Долговечность. Их гибкость, прочность, точность и долговечность превосходят во много раз обычную сталь.
  5. Экологичность. Производство таких ножей безотходное, лишних остатков металла нет.

Виды порошковых сплавов для изготовления ножей

Исходя из предназначения ножа, выбирают соответствующую сталь. Существует 4 класса порошковой стали:

  • премиум;
  • хай энд;
  • средний;
  • низкий класс.

Предлагаем подробнее остановиться на двух классах.

Премиум класс

Вид Описание
CPM S30V Этот сплав производят в США. Сейчас из него производят дорогие премиальные ножи. В основном это охотничьи ножи, которые обладают повышенной износостойкостью, в то же время, лезвия хорошо затачиваются.

 
M390 Это один из самых современных сплавов. В его составе есть хром и ванадий. Этот вид сплавов премиум класса не ржавеет, крайне износостойкий, плохо поддаётся коррозии.
CPM S35VN Этот сплав содержит ниобий и усовершенствованный мелкодисперсный порошок. Он создан на основе S30V. Такая сталь очень прочная и хорошо затачивается.

 
Elmax Очень популярный сплав из Европы. В его составе есть молибден, ванадий, хром. Нож из этого сплава хорошо точится и противостоит коррозии.
ZDP-189 Японский сплав, который обладает высокой твёрдостью и высокой пластичностью. Лезвия из этой стали можно легко полировать, и они очень хорошо режут.

 

Хай энд

Теперь рассмотрим разновидности металлов из порошковой стали класса «хай энд». С английского «high-end» переводится, как «высший класс». Ножи данной категории считаются лучшими среди не премиальной категории. В качестве охотничьего такое изделие немного уступает ножам класса «премиум», однако для неискушённых владельцев, такая сталь станет отличным приобретением.

  1. Производства США, противостоит коррозии и хорошо затачивается. Он очень схож с CPM S35VN, но характеристики немного скромнее.
  2. ATS-34. Сплав производства Японии, похожий свойствами на 154CM. Он часто применяется для профессиональных ножей. Очень хорошо затачивается, обладает антикоррозийными свойствами.
  3. D-2. В этой стали малое содержание хрома. Из-за этого она ржавеет, однако данный сплав более твёрдый и износостойкий, чем аналоги 154CM и ATS-34.
  4. VG-10. Японский сплав, который содержит ванадий и хром. Благодаря этому он прочнее 154CM, ATS-34 и D-2. Главный его минус – требуется частая заточка.
Нож из стали high-end
Складной Нож 8CR18MOVblade из стали Хай энд.

Механические и химические свойства стали Elmax

Рассмотрев взаимосвязь состава и характеристик можно выделить сплав Elmax. Он содержит молибден, ванадий, хром. Благодаря этому лезвие хорошо затачивается и долго не поддаётся коррозии.

Эта сталь очень чистая, так как в ней нет фосфора и серы, которая ухудшает качество сплава.

Хром составляет 17,8%, углерод — 1,72%, поэтому Elmax относится к высокоуглеродистым. Легирующие элементы это:

  • ванадий, он повышает твёрдость и прочность;
  • кремний позволяет сохранить вязкость;
  • молибден увеличивает упругость и помогает противостоять коррозии и сопротивляемость окислению при высоких температурах;
  • никель делает ножи пластичнее, также противодействует коррозии;
  • вольфрам делает изделия менее хрупкими;
  • магний также улучшает характеристики изделия.
Ножи из стали Elmax замечательно подходят для кухни, взаимодействие с влагой не ухудшает их свойств.
Нож из стали Elmax
Нож Узбек-3 (порошковая сталь ELMAX).

Как делают ножи из порошковой стали

Процесс изготовления ножей из порошковой стали включает несколько этапов:

  1. Материал распыляется в порошок на мельчайшие слитки.
  2. Если необходимо, сплав обрабатывается специальным образом.
  3. Порошок из металла помещается в вакуумную пресс-форму.
  4. Происходит прессовка под высоким давлением.
  5. Далее производится твердофазное или двухфазное спекание приз воздействии высокой температуры и давления.

Далее создаётся рукоять, сам клинок может быть украшен.

Как заточить нож из порошковой стали

Один из минусов порошковой стали – это, несомненно, сложность её заточки. На обычной кухне заточить нож, не допустив неровностей и мельчайших сколов очень сложно. Для этого необходимо специальное оборудование. Самый простой путь – обратиться в мастерскую, которая на этом специализируется.

Заточка ножей
Процесс заточки ножей.

Удобство и простота применения

Удобство и простота – это самые сильные стороны ножей из порошковой стали. Они очень острые, долго не тупятся. Их отличные свойства позволяют использовать их даже на охоте, рыбалке и в специализированном армейском снаряжении.

Дешёвые аналоги Elmax

Без сомнений, Elmax – лучших выбор, особенно для кухни. Однако есть его более дешёвые аналоги. Это сплавы Beta-ti Alloy, Blue Paper Super. Для их производства используется порошковая сталь более низкого качества. Если бюджет ограничен, то такие сплавы также станут неплохим вариантом.

Итак, мы можем сделать вывод, что порошковая сталь превосходит по своим характеристикам обычную. Однако сложность её изготовления влечёт за собой высокую цену, которую она, впрочем, оправдывает.

Лучший выбор сплава для ножа из порошковой стали – это Elmax. Если же бюджет ограничен, то можно остановиться на более дешёвых аналогах, которые могут использоваться даже на кухне.